本发明涉及实体倾斜监测，特别是涉及一种实体倾斜监测装置、系统、方法及设备。
背景技术：
1、液化天然气(liquefied natural gas，简称lng)作为一种清洁、低碳、高效的能源，其储备的安全性和可靠性是我国持续关注的重点问题。lng储罐是生产、储存、运输和使用lng过程中最核心的设备。近年来，我国的lng储罐建设朝着多种类、大型化、集群化的方向发展，由于储罐本身荷载大、建造环境复杂、局部地区地震、台风、地面不均匀沉降等灾害频发，储罐倾斜和失稳的风险较大，因此，对lng储罐的倾斜监测具有重要意义。
2、目前，针对lng储罐的倾斜监测，一类方法为利用采用全站仪、三维扫描等，通过对储罐姿态检测来进行lng储罐的倾斜监测；另一类方法为通过安装倾斜传感器测量结构的倾斜度，如振弦式、电阻式、mems式等进行lng储罐的倾斜监测。
3、然而，上述采用全站仪及三维扫描等方式，自动化程度不高，数据处理过程较为复杂，数据和结果的实时性不强，无法做到长期不间断监测，且容易外界环境的影响；采用传感器监测方法，由于传感器均采用电信号进行采集，易受雷雨天气的电磁干扰且有静电风险，不符合化工园区的安全要求。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种储罐监测装置、系统、方法及设备，以对监测实体进行自动的安全监测。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、第一方面，本发明提供了一种储罐倾斜监测装置，该实体倾斜监测装置包括：
4、基座、防护外壳、光纤及光纤传动装置；
5、所述防护外壳设置在所述基座上，所述光纤传动装置设置在所述防护外壳，所述防护外壳顶部设置有限位导向滑槽；
6、所述光纤传动装置包括伸缩杆、监测杆及光纤固定装置；
7、所述监测杆一端固定于所述光纤固定装置上，另一端从所述导向滑槽伸出；
8、所述伸缩杆一端固定于所述监测杆上端，另一端用于固定在监测实体表面，使得所述监测实体发生倾斜时，带动监测杆在所述导向滑槽内移动；
9、所述光纤布置在所述光纤固定装置上，在所述防护外壳内形成光纤监测段，其中，所述光纤监测段在所述监测杆移动时能够发生形变；
10、所述监测段上设置有光纤布拉格光栅传感点，所述光纤布拉格光栅传感点用于接收弱反射光纤光栅解调仪发射的激光后，向所述弱反射光纤光栅解调仪反射激光，，所反射的激光用于确定所述光纤监测段当前的光纤应变值，所述光纤应变值随着所述监测实体的倾斜而变光纤布拉格光栅传感点光纤布拉格光栅传感点。
11、可选地，本发明提供的实体倾斜监测装置，所述光纤固定装置包括基准杆、活动圆盘及固定圆盘；
12、所述基准杆固定在所述基座上，且与所述基座垂直，所述固定圆盘固定在所述基准杆靠近所述基座的一端，所述活动圆盘通过活动轴承固定在所述基准杆远离所述基座的一端，所述监测杆固定在所述轴承上；
13、所述活动圆盘及所述固定圆盘位于所述基准杆的同一侧，使得所述监测杆沿着所述限位导向滑槽走向活动时的所在平面，与所述活动圆盘及所述固定圆盘所在平面平行；
14、所述光纤呈u型固定在所述固定圆盘上后，两端分别绕过所述活动圆盘后，从所述防护外壳顶部穿出，使得在所述活动圆盘及所述固定圆盘之间形成两条光纤监测段，所述光纤布拉格光栅传感点设置在两条所述光纤监测段上。
15、可选地，本发明提供的实体倾斜监测装置，所述防护外壳包括竖直框架、顶板及水平框架，所述限位导向滑槽设置在所述顶板上，且所述顶板上设置有通孔，所述光纤的两端分别从所述通孔穿出。
16、可选地，本发明提供的实体倾斜监测装置，所述竖直框架固定设置在所述基座上，所述水平框架设置在所述竖直框架内部，所述固定圆盘固定在水平框架上。
17、可选地，本发明提供的实体倾斜监测装置，所述限位导向滑槽的两侧设有弹性顶板，所述弹性顶板的伸缩方向与所述限位导向滑槽的走向垂直。
18、可选地，本发明提供的实体倾斜监测装置，所述限位导向滑槽内壁设有滚珠，所述弹性顶板嵌设在所述导向滑槽内，与所述弹性顶板接触。
19、第二方面，本发明提供一种实体倾斜监测系统，所述实体监测系统包括弱反射光纤光栅解调仪及至少一个如上述第一方面所述的实体倾斜监测装置；
20、所述弱反射光纤光栅解调仪与所述实体监测装置之间通过光纤连接；
21、所述弱反射光纤光栅解调仪用于向所述实体倾斜监测装置发射激光后，接收通过所述实体倾斜监测装置中的光纤布拉格光栅传感点反馈的激光后，并根据接收到的反射激光确定监测装置中监测光纤段当前的光纤应变值，所述光纤应变值随着所述监测实体的倾斜而变。
22、第三方面，本发明提供一种实体倾斜监测方法，所述实体倾斜监测方法用于如第二方面所述的实体倾斜监测系统，所述实体倾斜监测方法包括：
23、获取监测实体当前时刻的至少一个实体倾斜监测装置对应的光纤应变值，每个所述光纤应变值由对应的实体倾斜监测装置中的光纤布拉格光栅传感点所反射的激光确定；
24、根据至少一个所述光纤应变值以及对应的所述监测装置中光纤监测段的初始长度确定所述监测实体当前时刻的倾斜角度。
25、可选地，本发明提供的实体倾斜监测方法，当所述监测实体上布置有两个或两个以上的实体倾斜监测装置时，根据至少一个所述光纤应变值以及对应的所述实体倾斜监测装置中光纤监测段的初始长度确定所述监测实体当前时刻的倾斜角度包括：
26、通过如下公式确定各实体倾斜监测装置对应的倾斜分角：
27、
28、其中，s1为实体倾斜监测装置中光纤的初始长度，为监测时刻的应变值；
29、对各所述倾斜分角进行融合，得到所述监测实体当前时刻的总倾斜角度。
30、第四方面，本发明提供一种计算机设备，所述计算机设备包括：存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现如第三方面所述的实体倾斜监测方法。
31、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
32、本发明提供了一种基于实体倾斜监测装置、系统、方法及设备，通过基于弱反射光栅，设置的基于弱反射光纤光栅的实体倾斜监测装置，使得在当监测实体发生倾斜时，将带动该伸缩杆移动，进而带动监测杆在限位导向槽内移动，从而使得光纤在监测杆的移动下发生形变，进而利用监测到的光纤应变值来表示监测对象的倾斜情况。
33、因此，本发明提供的基于弱反射光纤光栅的实体倾斜监测装置，其制作简单且体积小、质量轻、成本低，能够实现各监测实体的斜度监测装置的快速安装及拆卸，适用于不同类型的实体建筑或设施，具有较强的可操作性和周转性。
34、并且，相较于传统的全站仪、三维扫描等储罐倾斜监测技术，本发明利用弱反射光纤光栅传感技术，可以同步实现多个监测实体的实时自动化在线监测，且弱反射光纤光栅可以在一根光纤上串联几十至上百个测点，以实现所有监测实体的倾斜监测，简化了布设工艺，节省了安装时间和成本，具有安全时效性。
35、最后，本发明所采用的基于弱反射光纤光栅的实体倾斜监测装置无需通电，本身也不带电，没有传统电阻式传感器静电产生电火花的风险，且本对监测实体本身无任何影响，不会对个类监测实体的本质安全性造成破坏，满足了各领域的安全要求。
36、附图说明
37、为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
38、图1为本发明一些实施例的基于弱反射光纤光栅的实体倾斜监测装置的结构示意图；
39、图2为本发明另一些实施例的基于弱反射光纤光栅的实体倾斜监测装置的结构示意图；
40、图3为本发明一些实施例的光纤及光纤布拉格光栅传感点的结构示意图；
41、图4为本发明一些实施例的水平架及固定圆盘的连接结构示意图；
42、图5为本发明一些实施例的滚珠的结构示意图；
43、图6为本发明一些实施例的滚珠与弹性顶板的结构示意图；
44、图7为本发明一些实施例的实体倾斜监测系统的应用场景示意图；
45、图8为本发明再一些实施例的实体倾斜监测系统的应用场景示意图；
46、图9为本发明又一些实施例的实体倾斜监测系统的应用场景示意图；
47、图10为本发明一些实施例的实体倾斜监测系统的结构示意图；
48、图11为本发明一些实施例的实体倾斜监测方法的原理示意图；
49、图12为本发明一实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。
1.一种实体倾斜监测装置，其特征在于，所述实体倾斜监测装置包括：
2.根据权利要求1所述的实体倾斜监测装置，其特征在于，所述光纤固定装置包括基准杆、活动圆盘及固定圆盘；
3.根据权利要求2所述的实体倾斜监测装置，其特征在于，所述防护外壳包括竖直框架、顶板及水平框架，所述限位导向滑槽设置在所述顶板上，且所述顶板上设置有通孔，所述光纤的两端分别从所述通孔穿出。
4.根据权利要求3所述的实体倾斜监测装置，其特征在于，所述竖直框架固定设置在所述基座上，所述水平框架设置在所述竖直框架内部，所述固定圆盘固定在水平框架上。
5.根据权利要求2所述的实体倾斜监测装置，其特征在于，所述限位导向滑槽的两侧设有弹性顶板，所述弹性顶板的伸缩方向与所述限位导向滑槽的走向垂直。
6.根据权利要求5所述的实体倾斜监测装置，其特征在于，所述限位导向滑槽内壁设有滚珠，所述弹性顶板嵌设在所述导向滑槽内，与所述弹性顶板接触。
7.一种实体倾斜监测系统，其特征在于，所述实体倾斜监测系统包括弱反射光纤光栅解调仪及至少一个如权利要求1-6任一项所述的实体倾斜监测装置；
8.一种实体倾斜监测方法，其特征在于，所述实体倾斜监测方法用于如权利要求7所述的实体倾斜监测系统，所述实体倾斜监测方法包括：
9.根据权利要求8所述的实体倾斜监测方法，其特征在于，当所述监测实体上布置有两个或两个以上的实体倾斜监测装置时，根据至少一个所述光纤应变值以及对应的所述实体倾斜监测装置中光纤监测段的初始长度确定所述监测实体当前时刻的倾斜角度包括：
10.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括：存储器、处理器以存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现如权利要求8或9所述的实体倾斜监测方法。
